9.1. Поверки и юстировки теодолитов

Каждый геодезический прибор, находящийся в эксплуатации, подвергается

обязательной ежегодной метрологической аттестации в учреждении метрологиче-

ского надзора. Помимо этого работник, действующий с прибором, обязан выпол-

нять периодически его основные поверки и при возможности необходимые юсти-

ровки (регулировки).

Погрешности, свойственные геодезическому прибору, делят на две группы: 1)

вызванные отклонениями геометрической формы и размеров деталей при заво-

дском изготовлении и сборке прибора; 2) происходящие в результате отклонения

осей и частей прибора от заданного взаимного положения. Первую группу погреш-

ностей выявляют в процессе исследований прибора по специальной программе и

при необходимости направляют прибор на ремонт. Вторую группу погрешностей

уменьшают до заданно малых величин в процессе поверок и юстировок (наладки)

прибора.

При приемке прибора для работы проверяют комплектность его упаковки. Вы-

являют общее техническое состояние теодолита, отсутствие механических повреж-

дений, работоспособность операционных винтов, легкость вращения алидады и

зрительной трубы, чистоту поля зрения трубы и отсчетного микроскопа, работу

фокусировочного устройства. Проверяется устойчивость прибора в подставке и на

штативе. Люфт в соединениях штатива устраняется умеренной затяжкой соответ-

ствующих болтов.

Качество цилиндрического уровня теодолита проверяется следующим обра-

зом: подъемным винтом подставки пузырьку придают малые перемещения, кото-

рые должны быть плавными без задержек и рывков. В таком случае внутренняя

геометрия ампулы в вертикальном разрезе достаточно точно соответствует круго-

вой дуге.

Проверка длины шкалы отсчетного микроскопа. В теодолитах со шкаловы-

ми микроскопами (см. рис. 8.9, б, в) видимая длина шкалы должна равняться длине

дуги между двумя соседними штрихами лимба. Допускается несовпадение до 0,1

наименьшего деления шкалы. Теодолит юстируют в мастерской.

Рабочие положения теодолита. Во время измерений теодолит должен быть

горизонтирован при помощи цилиндрического уровня при алидаде горизонтально-

го круга. Различают два рабочих положения теодолита по отношению к наблюда-

телю: 1) вертикальный круг находится слева от окуляра зрительной трубы (обозна-

чение “круг лево” или КЛ) и 2) – справа (обозначение “круг право” или КП). По-

ложение теодолита КЛ меняют на положение КП (или наоборот) поворотом

зрительной трубы через зенит, при этом верхнюю часть прибора поворачивают во-

круг вертикальной оси на 180° окуляром к наблюдателю.

Основные поверки оптических теодолитов

В исправном теодолите его главные геометрические оси, названные в § 8.1 и по-

казанные на рис. 8.12, б, должны быть взаимно сопряжены с высокой точностью.

Рассмотренные ниже основные поверки оптических теодолитов выполняются в по-

левых условиях. В зависимости от конструктивных особенностей прибора выпол-

няются и дополнительные поверки. При выполнении каждой поверки теодолит за-

ново горизонтируют.

1. Ось цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга должна

быть перпендикулярна оси вращения теодолита, т.е. UU1 ┴ ZZ1 (см. рис. 8.2 и

рис. 8.12, б). Поворотом верхней части теодолита ось цилиндрического уровня на

алидаде горизонтального круга устанавливают параллельно двум любым подъем-

ным винтам подставки 1 и 2 (рис. 8.13, а). Вращая их в противоположные стороны,

пузырек уровня приводят в нуль-пункт. Затем верхнюю часть теодолита поворачи-

вают на 90°, закрепляют и вращением подъемного винта 3 (рис. 4.13, б) пузырек

вновь приводят в нуль-пункт. Оставив круг закрепленным, верхнюю часть теодо-

лита поворачивают на 180° (рис. 8.13, в). Если пузырек остался в нуль-пункте (до-

пустимо отклонение до 0,3 – 0,5 деления ампулы), то условие поверки соблюдено.

Рис. 8.13. Повороты цилиндрического уровня при его поверке и юстировке:

А – параллельно подъемным винтам 1 и 2; б – на 90°; в – на 180°; 1 – 3 – подъемные винты

При значительном смещении пузырька уровень юстируют: вращая подъемный

винт 3 подставки пузырек смещают к нуль-пункту на половину его отклонения. За-

тем пузырек приводят к нуль-пункту, действуя юстировочными винтами уровня 1 и

2 (см. рис. 8.7, а). После этого поверку повторяют.

2. Вертикальный штрих визирной сетки зрительной трубы должен быть

перпендикулярен оси вращения трубы, т.е. к ТТ1 (см. рис. 8.2 и рис. 8.12, б). Визи-

руют зрительной трубой на четко видимую точку и совмещают с ней изображение

вертикального штриха сетки, наводящим винтом поворачивают трубу в вертикаль-

ной плоскости (вокруг оси ТТ1). В исправном теодолите изображение точки пере-

мещается вдоль вертикального штриха и оси двойного штриха (биссектора). Если

изображение точки смещается в сторону более чем на 1/3 ширины биссектора, то

положение сетки следует исправить. Для этого отвинчивают защитный колпачок

при окуляре, ослабляют винты, которые скрепляют окулярную часть с торцом

трубы, и разворачивают сетку, визируя на нить отвеса, подвешенного в 5 – 10 м от

прибора. После закрепления ослабленных винтов проверяют результат юстировки.

3. Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна оси враще-

ния трубы, т.е. WO ┴ ТТ1 (см. рис. 8.2 и рис. 8.12, б). В исправном теодолите при

вращении зрительной трубы вокруг оси ТТ1 визирная ось WO описывает плоскость,

называемую коллимационной. Если визирная сетка установлена с боковым смеще-

нием, (рис. 8.14, а), то визирная ось отклоняется от перпендикуляра к оси Т1Т1 на

угол с, который называется коллимационной погрешностью.

При поверке в положении теодолита КЛ (или КП) визируют концом верти-

кального штриха сетки на четко видимую точку А, удаленную на 100-200 м в при-

близительно горизонтальном направлении. Берут отсчет ал по горизонтальному

кругу (см. рис. 8.14, а). Оставив горизонтальный круг неподвижным, аналогично

визируют на ту же точку в положении теодолита КП и берут отсчет по горизон-

тальному кругу ап (рис. 8.14, б). В исправном теодолите разность отсчетов не

должна отличаться от 180° больше, чем на двойную коллимационную погрешность

2с = 2t, где t – точность отсчетного устройства

( ал – ап ± 180° ≤ 2сдоп = 2t). В

теодолитах типа Т30 – 4Т30П t = 0,5', поэтому 2сдоп = 1'.

Для устранения недопустимой коллимационной погрешности сначала вычис-

ляют среднее из отсчетов ал и ап

а = (ал + ап ± 180° ) / 2,

(8.4)

затем алидаду устанавливают на отсчет а, диафрагму с визирной сеткой переме-

щают ее боковыми юстировочными винтами до совмещения вертикального штриха

сетки с изображением точки А. Результат юстировки проверяют повторной повер-

кой.

Рис. 8.14. Поверка положения визирной оси

4. Ось вращении зрительной трубы должна быть перпендикулярна оси враще-

ния теодолита, т.е. ТТ1 ┴ ZZ1 (см. рис. 8.2 и рис. 8.12, б). Для поверки теодолит ус-

танавливают в 8 – 15 м от вертикальной стены здания (рис. 8.15) и приводят в ра-

бочее положение по уровню, закрепляют горизонтальный круг.

Рис. 8.15. Поверка положения оси вращения трубы

В перпендикулярном к стене направлении зрительной трубой визируют на ка-

кую-либо четкую легко опознаваемую точку N под углом наклона 45–50°. Зритель-

ную трубу переводят в горизонтальное положение и на стене по команде наблюда-

теля помощник отмечает точку n1 – проекцию вертикального штриха сетки. Затем

при втором положении вертикального круга находят вторую проекцию n2 точки N.

Видимое через трубу расстояние n1n2 не должно превышать 1/3 ширины биссекто-

ра. Исправляют положение оси вращения трубы теодолита в мастерской.

Дополнительные поверки точных теодолитов

Поверка оптического отвеса. В теодолитах Т1, Т2, Т5 и других поверяется

оптический отвес, который расположен в подставке или в алидадной части теодо-

лита.

5. Визирная ось оптического отвеса должна совпадать с осью вращения тео-

долита ZZ1 (см. рис. 8.2). Теодолит горизонтируют, затем на экране, положенном

на землю под штативом, отмечают точку – проекцию центра сетки оптического от-

веса. После этого корпус отвеса поворачивают на 180° и на экране отмечают новое

положение проекции. Если отмеченные точки не совпадают более чем на 0,5 мм, то

такой отвес юстируют в мастерской или самостоятельно.

Поверка компенсатора наклонов. В теодолитах Т5К, 3Т5КП и др. необхо-

димо проверить точность работы компенсатора.

6. Компенсатор должен сохранять неизменным отсчет по вертикальному

кругу при наклонах вертикальной оси вращения теодолита до 3–5'. Теодолит за-

крепляют на штативе так, чтобы один из подъемных винтов подставки бал направ-

лен в сторону точки В, затем прибор горизонтируют по уровню. Визируют средним

горизонтальным штрихом сетки на точку В и берут отсчет b1 по вертикальному

кругу. Поворачивают верхнюю часть теодолита на 90° и подъемным винтом под-

ставки теодолит наклоняют в сторону точки В на 3–4 деления ампулы цилиндриче-

ского уровня. Вновь визируют средним горизонтальным штрихом трубы на точку

В и берут отсчет b2. Поворачивают верхнюю часть теодолита на 90°, после чего

тем же подъемным винтом теодолит наклоняют в противоположную сторону на та-

кое же число делений уровня. Затем визируют на точку В и берут отсчет b3 по вер-

тикальному кругу. Все отсчеты должны совпадать в пределах точности отсчетного

устройства. Компенсатор юстируют в мастерской.